Номер 5, страница 189 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

5. Приведите примеры использования электрических двигателей. Каковы их преимущества по сравнению с тепловыми?

5. Приведите примеры использования электрических двигателей. Каковы их преимущества по сравнению с тепловыми?

Электрические двигатели — это устройства, которые преобразуют электрическую энергию в механическую энергию вращения. Благодаря своей эффективности и универсальности они используются практически во всех сферах жизни.

Примеры использования электрических двигателей:

• В быту: стиральные машины, пылесосы, холодильники (компрессоры), миксеры, блендеры, фены, вентиляторы, электроинструменты (дрели, шуруповерты).
• В промышленности: приводы станков, конвейерных лент, насосов для перекачки жидкостей, компрессоров, промышленных вентиляторов, подъемных кранов и лебедок.
• На транспорте: электромобили, электропоезда, трамваи, троллейбусы, электросамокаты, гироскутеры, электровелосипеды. Также они используются во вспомогательных системах обычных автомобилей (стартеры, стеклоподъемники, вентиляторы системы охлаждения).
• В компьютерной технике: вентиляторы для охлаждения процессора и блока питания, двигатели для вращения жестких дисков (HDD) и оптических дисков (CD/DVD/Blu-ray).

Преимущества электрических двигателей по сравнению с тепловыми (например, двигателями внутреннего сгорания):

1. Высокий коэффициент полезного действия (КПД): КПД электродвигателей достигает 90-98%, в то время как КПД большинства тепловых двигателей составляет 25-45%. Это означает, что электродвигатели гораздо эффективнее преобразуют энергию в полезную работу.
2. Экологичность: Электродвигатели не производят вредных выбросов в месте их работы, что особенно важно для улучшения качества воздуха в городах.
3. Компактность и меньшая масса: При одинаковой мощности электродвигатель значительно меньше и легче теплового двигателя.
4. Надежность и долговечность: В конструкции электродвигателя меньше движущихся частей, чем в тепловом, что делает его более надежным, долговечным и требующим меньшего технического обслуживания.
5. Низкий уровень шума и вибрации: Электродвигатели работают намного тише и плавнее, создавая меньше вибраций.
6. Простота управления: Скорость и крутящий момент электродвигателя легко и точно регулируются в широком диапазоне.
7. Работа в любых условиях: Электродвигатели могут работать в любом пространственном положении и легко запускаются при низких температурах.

Ответ: Электродвигатели применяются в бытовой технике (пылесос, миксер), промышленности (станки), на транспорте (электромобиль, трамвай). Их основные преимущества перед тепловыми двигателями: высокий КПД (более 90%), экологическая чистота (нет выхлопов), компактность, надежность, низкий уровень шума и простота в управлении.

6. Кто и когда изобрёл первый электродвигатель?

Изобретение электродвигателя было постепенным процессом, в который внесли вклад несколько ученых. Однако ключевой фигурой в создании первого практически полезного устройства считается Борис Семёнович Якоби.

• Первым сам принцип непрерывного вращения под действием электромагнитных сил продемонстрировал в 1821 году английский физик Майкл Фарадей. Его устройство было скорее лабораторной демонстрацией, а не практическим двигателем.
• Первый в мире электродвигатель, пригодный для практического применения, был создан в 1834 году в Кёнигсберге русским учёным немецкого происхождения Борисом Семёновичем Якоби (Морицем фон Якоби). Этот двигатель был достаточно мощным, чтобы выполнять механическую работу. В 1838 году в Санкт-Петербурге Якоби установил усовершенствованную версию своего двигателя на лодку, которая успешно двигалась по Неве против течения, перевозя 14 пассажиров. Этот эксперимент наглядно доказал практическую ценность изобретения.

Таким образом, хотя Фарадей открыл явление, лежащее в основе работы электродвигателя, изобретателем первого практически применимого электродвигателя является Б. С. Якоби.

Ответ: Первый практически применимый электродвигатель изобрёл русский учёный Борис Семёнович Якоби в 1834 году.